T0130-2007变水头渗透试验
 
1 目的和适用范围 
  本试验适用于细粒土。本试验采用的纯水，应在试验前用抽气法或煮沸法进行脱气。试验时的水温宜高于室温3～4℃。 
2 仪器设备 
2.1 渗透容器：见图T 0130-1，由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。环刀内径61.8mm，高40mm；透水石的渗透系数应大于1×10-3cm/s。 
图T 0130-1 渗透容器 
l-上盖； 2-透水石； 3-橡皮圈： 4-环刀； 5-盛土筒； 6-橡皮圈； 7- 透水石； 
8-排气孔； 9-下盖； 10-固定螺杆； 11-出水孔； 12-试样； 13-进水孔 
2.2 变水头装置：由温度计（分度值0.2℃）、渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成（图T 0130-2）。变水头管的内径应均匀，管径不大于1cm，管外壁应有最小分度1.0mm的刻度，长度宜为2m 左右，如图T 0130-2。 
2.3 其他：切土器、温度计、削土刀、秒表、钢丝锯、凡士林。 
图T0130-2 变水头渗透装置 
1-接水源管；2-供水瓶；3-变水头管；4-进水管夹；5-渗透容器；6-出水管；7-排气管 
3 试样制备 
  应按本规程T 0102 试验的规定进行，并应测定试样的含水率和密度。 
4 试验步骤 
4.1 将装有试样的环刀装入渗透容器，用螺母旋紧，要求密封至不漏水不漏气。对不易透水的试样，进行抽气饱和；对饱和试样和较易透水的试样，直接用变水头装置的水头进行饱和。 
4.2 将渗透容器的进水口与变水头管连接，利用供水瓶中的纯水向进水管注满水，并渗入渗透容器，开排气阀，排除渗透容器底部的空气，直至溢出水中无气泡，关排水阀，放平渗透容器，关进水管夹。 
4.3 向进水头管注纯水。使水升至预定高度，水头高度根据试样结构的疏松程度确定，宜小于2m，待水位稳定后切断水源，开进水管夹，使水通过试样。当出水口有水溢出时开始测记变水头管中起始水头高度和起始时间，按预定时间间隔测记水头和时间的变化，并测记出水口的温度，准确至0.2℃。 
4.4 将变水头管中的水位变换高度，待水位稳定再进行测记水头和时间变化，重复试验5～6 次。当不同开始水头测定的渗透系数在允许差值范围内时，结束试验。 
5 结果整理 
5.1 干密度及孔隙比计算同本规程T 0129 试验的4.1 条。 
5.2 变水头渗透系数按下式计算： 
（T 0130-1） 
式中： kt —水温t℃时的试样渗透系数（cm/s），计算至二位有效数字； 
a — 变水头管的内径面积（cm2）； 
2.3— ln 和lg 的变换因数； 
L — 渗径，即试样高度（cm）； 
t1 ， t2 — 分别为测读水头的起始和终止时间（s）； 
H1 ， H2 —起始和终止水头（cm）； 
A — 试样的过水面积（cm2）。 
5.3 标准温度下的渗透系数按下式计算： 
（T 0130-2） 
式中： k20 ——标准水温（20℃）时试样的渗透系数（cm/s），计算至二位有效数字； 
Nt ——t℃时水的动力黏滞系数（kPa·s）； 
n20——20℃时水的动力黏滞系数（kPa·s）； 
nt/n20——黏滞系数比，见表T 0129-1。 
5.4 根据需要，可在半对数坐标纸上绘制以孔隙比为纵坐标，渗透系数为横坐标的e-k关系曲线。 
5.5 本试验记录格式如表T 0130-1。 
5.6 精度和允许差。 
一个试样多次测定时，应在所测结果中取3～4 个差值不大于2×10-n的测值，求平均值，作为该试样在某孔隙比e时的渗透系数。 
6 报告 
6.1 土的状态描述。 
6.2 土的渗透系数k20值（cm/s）。

条文说明 

1 渗透系数低于1×10-7 cm/s的细粒土渗透试验用图T 0130-2 变水头渗透装置在较短时间内观测不到明显的水头下降，因而测试不到渗透系数。 
2 用于变水头渗透试验的仪器要求结构简单，止水严密，易于排气。对于一些渗透系数小的土，也可增加负压装置。 
3 试验用水要求与常水头渗透试验相同。 
  用原状土试样试验时，可根据需要用环刀垂直或平行于土样层面切取；用扰动土样试验时，可按击实法制备试样，两者均须进行充水饱和。 
4 关于渗透系数的计算公式T 0130-1，经过公式换算后，其物理意义较常水头法抽象，为便于理解，现将其换算过程列于如下： 
在试验筒内装置土样，土样的截面积为A，高度为L。变水头管的断面积为，在试验过程中变水头管的水头不断减小。试验开始时变水头管的水头为，时间为，终止水头为，时间为。若在时间内，水头降低了，则在时间内通过土样的流量为：根据达西定律，单位时间内流过土截面积A的流量，从上式可知。 

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